2021_Quimica5_Tp02 - leila perez

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Trabajo práctico Química 5ºto 
 
Estudiante de quinto año del comercial 6, en esta ocasión trabajaremos con algunos contenidos vistos en el 2019 en 
3º año en la materia Físico- Química. Se preguntaran porque volvemos a ver estos temas, haremos un breve repaso 
ya que estos temas son fundamentales para la química y para los temas que se tienen pensado para el 2021. 
 
 
1. Materia y Energía 
 
Todo lo que nos rodea, incluidos nosotros mismo, está formado por materia y energía. El aire, los alimentos, el agua, 
los seres vivos son formas de materia y energía. Por ello es fundamental revisar algunos conceptos fundamentales 
de la química relacionados con la materia. 
La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. Algunos conceptos que usamos cuando nos 
referimos a ella son la masa, el peso y el volumen: la masa es una medida de la cantidad de materia que tiene un objeto; 
el peso está definido por la fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto y el volumen es el espacio ocupado por la 
masa del objeto. 
La energía es la capacidad que tiene la materia de transferir calor o realizar un trabajo. El calor es la energía que se 
transmite entre dos cuerpos como consecuencia de su diferencia de temperatura, siempre pierde energía el cuerpo 
más caliente y la gana el más frio. 
Se realiza trabajo sobre un cuerpo cuando este se desplaza bajo la acción de una fuerza que actúa total o parcialmente 
en la dirección del movimiento. 
 
1.1. Transformaciones físicas y químicas 
La materia es susceptible a transformaciones físicas y químicas. Por lo tanto, es importante diferenciar estos cambios. 
 
1.1.1. Estados físicos de la materia 
La materia se presenta en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseosa. Además se considera un cuarto estado que 
es el “plasma”. Estos estados obedecen fundamentalmente a la energía de movimiento o energía cinética de las moléculas 
que conforman dicha materia y a la forma de agregación de las mismas. Actualmente gracias a los desarrollos 
tecnológicos y a la investigación científica se descubren otros estados como: Superfluido, Materia degenerada, Materia 
fuertemente simétrica, Materia débilmente simétrica, Materia extraña o materia de quarks, Superfluido polaritón, Materia 
fotónica, Líquido de spin cuántico, Cristal líquido,Condensado de Bose-Einstein, Condensado de Fermi, Súper Solido . 
En la tabla se presentan las características de los 3 estados más conocidos : 
 
 
 
 
 
1.1.2. Cambios físicos de la materia 
Son aquellos cambios que no generan la creación de nuevas sustancias, lo que significa que no existen 
cambios en la composición de la materia, como se ve en la siguiente figura: 
 
1.1.3. Cambios de estado de la materia 
Son las modificaciones que sufre la materia por acción de ciertos factores del ambiente, como por ejemplo 
la temperatura. 
 
 
1.1.4. Cambios químicos de la materia 
Son aquellos cambios en la materia que originan la formación de nuevas sustancias, a través de 
reacciones químicas. Por ejemplo, formación de ácido clorhídrico a partir de la reacción de cloro (Cl) e 
hidrógeno (H). 
 
 
1.2. Ley de la conservación de la masa- energía 
En el momento de ocurrir un cambio físico o químico en una sustancia ¿existe pérdida de masa y/o energía? 
Antoine Laurent Lavoiser (1743- 1749) y James Prescott Joule (1818-1889) dedicaron parte de su trabajo 
científico a la solución de este problema, llegando a la conclusión de que en las reacciones químicas y en los 
cambios físicos las masas de las sustancias participantes no se crean ni se destruyen, solo se transforman; 
esta conclusión se conoce con el nombre de Ley de la conservación de la masa. 
 
 
La suma de los reactivos es igual a la suma de los productos. La masa de los reactivos no se destruyó, estos 
se combinaron y se transformaron en una nueva sustancia. 
Esta manifestación de la materia es importante en las transformaciones químicas, ya que siempre existen 
cambios en clase y cantidad de energía, asociados a cambios de masa. La energía (E) se define como la 
capacidad de producir trabajo, donde trabajo significa mover la masa para vencer la fuerza. Actualmente, la 
energía es considerada como el principio de actividad interna de la masa. 
 
1.2.1. Ley de la conservación de la energía 
Establece que “la energía del Universo se mantiene constante de manera tal que no puede ser creada ni 
destruida y si cambiar de una forma o clase a otra”. En principio, solo hay dos tipos de energía: la potencial y 
la cinética con la transformación de estas, ocurren otras manifestaciones. 
La energía potencial es la energía almacenada, en una partícula, debido a su posición dentro de un 
campo de fuerzas eléctricas magnéticas o gravitatorias. Mientras que la energía cinética es la energía que 
poseen los cuerpos en movimiento o bien la energía debida a una partícula en virtud de su velocidad. 
 
1.2.2. La energía en las reacciones químicas 
En general, cuando se forma una sustancia estable (que perdura en el tiempo) a partir de sus elementos, se 
libera energía, normalmente en forma de energía térmica. Por el contrario, para destruir una sustancia 
estable, se necesitara aportar energía. Según el balance energético las reacciones se clasifican en: 
 Reacciones endotérmicas: es aquella que necesita un aporte de energía para producirse. Ejemplo: 
descomposición del clorato potásico para obtener cloruro potásico y oxígeno. 
 Reacciones exotérmicas: es aquella que libera energía térmica mientras se produce. Ejemplo: 
combustión de butano para obtener energía térmica para calentar agua. 
 
 
1.4. Propiedades químicas y físicas 
 
Las sustancias se caracterizan por sus propiedades individuales, las que pueden ser físicas y químicas. Para 
diferenciar las muestras de diferentes tipos de materia se determinan y se comparan estas propiedades. 
 
 
1.4.1. Propiedades químicas 
 
Son las que exhiben la materia cuando experimentan cambios en su composición. Por ejemplo: el metano 
gaseoso se quema en presencia de oxígeno gaseoso para formar dióxido de carbono y agua, describe un 
cambio químico del metano, reacción de combustión. Después del cambio, los gases originales, metano 
(CH4) y oxígeno habrán desaparecido y todo lo que quedara será dióxido de carbono (CO2) y agua 
1.4.2. Propiedades físicas 
 
Se observan en ausencia de cualquier cambio de la composición. Se pueden medir y observar sin modificar 
la composición o identidad de la sustancia. El color, la densidad, la dureza, el punto de fusión, el punto de 
ebullición y la conductividad eléctrica o térmica son propiedades físicas. 
Algunas propiedades como la temperatura y la presión dependen de las condiciones bajo las que se miden. 
Por ejemplo, el agua es un sólido (hielo) a bajas temperaturas pero es líquida a temperaturas más altas y a 
temperaturas aún mayores es un gas (vapor). Cuando el agua pasa de un estado a otro, su composición es 
constante. 
 
 
1.4.3. Propiedades extensivas e intensivas 
Las propiedades de la materia se pueden clasificar también en propiedades intensivas o extensivas. Las 
extensivas dependen de la cantidad de la materia, por ejemplo el volumen y la masa porque dependen de la 
cantidad de materia contenida en una muestra estudiada. Las intensivas no dependen de la cantidad de 
materia, por ejemplo el color y el punto de fusión son los mismos para una muestra pequeña que para una 
grande. 
 
 
Actividades 
 
1. Basándose en las modificaciones que sufren los materiales, clasifique los cambios como físicos o químicos. 
a) oxidación de un clavo 
b) fermentación del jugo de uva para producir vino 
c) prensado de las uvas para extracción de su jugo 
d) soplado de una burbuja de jabón 
2. Explica porque una sustancia es prácticamente imposible de comprimir si está en el estado solido 
mientras es muy compresible si está en estado gaseoso. 
3. ¿Qué propiedades del cloro son físicas o químicas?a) su densidad 
b) reacciona con el sodio 
c) su punto de ebullición 
d) reacciona con el hidrógeno 
4. Para cada uno de los siguientes procesos, indicar si corresponden a cambios químicos o físicos. 
a) obtención de limaduras de hierro 
b) la leche se pone agria si se deja en una habitación caliente 
c) el nitrógeno se congela a -210°C 
d) el hidrogeno reacciona con oxígeno para generar agua 
e) fermentación del vino 
f) agriamiento o “corte” de la leche 
5. Considerando lo visto en él trabajo trate de explicar la siguiente dos situaciones: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Mecione2 ejemplos de: Fusión, vaporización y sublimación 
7. Explique qué sucede molecularmente si tomo un cubito del frezzer y lo dejo a temperatura ambiente. 
Trate de desarrollar lo más posible. 
 
 
Historia de la química 
 
A partir de siguiente material confeccionar una línea de tiempo con los datos que se propone. 
Solamente se debe volcar en la línea de tiempo los acontecimientos importantes que aparecen en 
el material no es necesario ampliar la bibliografía.